本發(fā)明涉及金屬增材制造，具體而言，涉及一種高效省粉鋪粉裝置的調(diào)風(fēng)系統(tǒng)及調(diào)風(fēng)方法。
背景技術(shù)：
1、選擇性激光熔化(slm)，又稱鋪粉式3d打印技術(shù)，是3d打印領(lǐng)域中的一項(xiàng)重要制造技術(shù)。該技術(shù)通過(guò)激光能源，按照三維模型規(guī)劃的路徑，對(duì)平鋪的金屬粉末進(jìn)行分層掃描，使其熔化并凝固，實(shí)現(xiàn)冶金焊合，從而快速制造出與三維模型對(duì)應(yīng)的高密度、高強(qiáng)度金屬構(gòu)件。
2、在成形室的鋪粉過(guò)程中，刮刀及刮刀組件(簡(jiǎn)稱刮刀)經(jīng)過(guò)成形幅面時(shí)，會(huì)擾動(dòng)成形室的風(fēng)場(chǎng)，尤其是成形幅面的上表面。具體表現(xiàn)為，隨著刮刀接近吹風(fēng)口，經(jīng)過(guò)居中位置，再遠(yuǎn)離吹風(fēng)口，成形幅面上表面的風(fēng)速先增大后減小，導(dǎo)致粉末被刮走，造成浪費(fèi)并影響零件成形質(zhì)量。此外，刮刀運(yùn)動(dòng)速度過(guò)快會(huì)進(jìn)一步增大成形幅面上的風(fēng)速，加劇吹粉現(xiàn)象，同樣對(duì)成形質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。目前，現(xiàn)有技術(shù)為了避免這些問(wèn)題，通常將刮刀速度設(shè)置得較慢，但這導(dǎo)致鋪粉時(shí)間延長(zhǎng)，制約了鋪粉效率的提升。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種高效省粉鋪粉裝置的調(diào)風(fēng)系統(tǒng)及調(diào)風(fēng)方法，解決了鋪粉過(guò)程中，刮刀擾動(dòng)成形室風(fēng)場(chǎng)造成吹粉現(xiàn)象的問(wèn)題。
2、本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種高效省粉鋪粉裝置的調(diào)風(fēng)系統(tǒng)，包括分別設(shè)置于成型室兩側(cè)的吹風(fēng)口和吸風(fēng)口，吹風(fēng)口和吸風(fēng)口均覆蓋成形幅面區(qū)域，還包括風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)通過(guò)吹風(fēng)管與吹風(fēng)口連通，風(fēng)機(jī)通過(guò)吸風(fēng)管與吸風(fēng)口連通，吹風(fēng)管和吸風(fēng)管之間設(shè)置有旁通管，旁通管上連接有調(diào)節(jié)閥，吹風(fēng)管上連接有用于測(cè)量總路風(fēng)速的第一風(fēng)速儀和用于測(cè)量支路風(fēng)速的第二風(fēng)速儀，吹風(fēng)管的支路上設(shè)置有第一管閥，吸風(fēng)管于風(fēng)機(jī)前設(shè)置有第一過(guò)濾器。
3、進(jìn)一步地，旁通管一端通過(guò)斜三通與吸風(fēng)管連接，斜三通的中管傾斜朝向吸風(fēng)管的回流方向。
4、進(jìn)一步地，吹風(fēng)管的直徑為r，第一風(fēng)速儀距風(fēng)機(jī)的距離為4r～5r，且第一風(fēng)速儀距旁通管與吹風(fēng)管連接點(diǎn)的距離為4r～5r。
5、進(jìn)一步地，第二風(fēng)速儀距吹風(fēng)管的距離為4r～5r，且第二風(fēng)速儀距旁通管與吹風(fēng)管連接點(diǎn)的距離為4r～5r。
6、進(jìn)一步地，旁通管靠近吸風(fēng)管一端設(shè)置有第二過(guò)濾器。
7、進(jìn)一步地，吸風(fēng)管總路上設(shè)置有第二管閥，吸風(fēng)管支路上設(shè)置有第三管閥。
8、進(jìn)一步地，吹風(fēng)口和吸風(fēng)口均沿刮刀滑動(dòng)方向呈敞口布置，且平齊于成形幅面的上表面。
9、一種調(diào)風(fēng)方法，包括以下步驟：
10、步驟s1、啟動(dòng)打印設(shè)備和風(fēng)機(jī)，保持刮刀速度和風(fēng)機(jī)風(fēng)速不變；
11、步驟s2、根據(jù)刮刀與吹風(fēng)口或吸風(fēng)口的相對(duì)位置，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥的開閉以及開度。
12、進(jìn)一步地，步驟s2包括：
13、當(dāng)刮刀移動(dòng)至吹風(fēng)口或吸風(fēng)口的邊緣時(shí)，調(diào)節(jié)閥關(guān)閉；
14、當(dāng)刮刀向吹風(fēng)口或吸風(fēng)口的中點(diǎn)位置移動(dòng)時(shí)，調(diào)節(jié)閥開啟，且開度逐漸增大；
15、當(dāng)刮刀從吹風(fēng)口或吸風(fēng)口的中點(diǎn)位置逐漸遠(yuǎn)離時(shí)，調(diào)節(jié)閥開啟，且開度逐漸減小。
16、進(jìn)一步地，獲取第一風(fēng)速儀和第二風(fēng)速儀檢測(cè)的風(fēng)速分別為v0和v1，則旁通管的風(fēng)速為v3＝v0-v1，調(diào)節(jié)閥的開度調(diào)節(jié)速度與所述刮刀的移動(dòng)速度呈正相關(guān)關(guān)系，調(diào)節(jié)閥的開度與旁通管的風(fēng)速v3呈正相關(guān)關(guān)系，且旁通管的風(fēng)速v3與刮刀距吹風(fēng)口或吸風(fēng)口中點(diǎn)位置的距離呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。
17、本發(fā)明至少具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：
18、(1)通過(guò)旁通管和調(diào)節(jié)閥的引入，在原本成型室風(fēng)速增大的時(shí)候，開啟調(diào)節(jié)閥，并逐漸增加調(diào)節(jié)閥的開度，對(duì)風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的總風(fēng)進(jìn)行分風(fēng)處理，以此抵消刮刀運(yùn)行過(guò)程中對(duì)成型室內(nèi)氣場(chǎng)的擾動(dòng)，提高了成型室內(nèi)風(fēng)場(chǎng)的穩(wěn)定性，確保粉末層均勻性和后續(xù)的激光熔化成形的質(zhì)量。
19、(2)通過(guò)第一風(fēng)速儀和第二風(fēng)速儀的設(shè)置及安裝位置的設(shè)計(jì)，能夠?qū)崟r(shí)精準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)風(fēng)速變化，為風(fēng)量調(diào)節(jié)提供可靠數(shù)據(jù)支持。
20、(3)通過(guò)第一過(guò)濾器和第二過(guò)濾器的設(shè)置，確保了成形室風(fēng)路的清潔，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，同時(shí)，第二過(guò)濾器具備自清潔功能。
1.一種高效省粉鋪粉裝置的調(diào)風(fēng)系統(tǒng)，包括分別設(shè)置于成型室(1)兩側(cè)的吹風(fēng)口(15)和吸風(fēng)口(16)，所述吹風(fēng)口(15)和所述吸風(fēng)口(16)均覆蓋成形幅面(11)區(qū)域，其特征在于，還包括風(fēng)機(jī)(2)，所述風(fēng)機(jī)(2)通過(guò)吹風(fēng)管(3)與所述吹風(fēng)口(15)連通，所述風(fēng)機(jī)(2)通過(guò)吸風(fēng)管(4)與所述吸風(fēng)口(16)連通，所述吹風(fēng)管(3)和所述吸風(fēng)管(4)之間設(shè)置有旁通管(5)，所述旁通管(5)上連接有調(diào)節(jié)閥(51)，所述吹風(fēng)管(3)上連接有用于測(cè)量總路風(fēng)速的第一風(fēng)速儀(31)和用于測(cè)量支路風(fēng)速的第二風(fēng)速儀(32)，所述吹風(fēng)管(3)的支路上設(shè)置有第一管閥(33)，所述吸風(fēng)管(4)于所述風(fēng)機(jī)(2)前設(shè)置有第一過(guò)濾器(41)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效省粉鋪粉裝置的調(diào)風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于，所述旁通管(5)一端通過(guò)斜三通(52)與所述吸風(fēng)管(4)連接，所述斜三通(52)的中管傾斜朝向所述吸風(fēng)管(4)的回流方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效省粉鋪粉裝置的調(diào)風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于，所述吹風(fēng)管(3)的直徑為d，所述第一風(fēng)速儀(31)距所述風(fēng)機(jī)(2)的距離為4d～5d，且所述第一風(fēng)速儀(31)距所述旁通管(5)與所述吹風(fēng)管(3)連接點(diǎn)的距離為4d～5d。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高效省粉鋪粉裝置的調(diào)風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于，所述第二風(fēng)速儀(32)距所述吹風(fēng)管(3)的距離為4d～5d，且所述第二風(fēng)速儀(32)距所述旁通管(5)與所述吹風(fēng)管(3)連接點(diǎn)的距離為4d～5d。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效省粉鋪粉裝置的調(diào)風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于，所述旁通管(5)靠近所述吸風(fēng)管(4)一端設(shè)置有第二過(guò)濾器(53)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效省粉鋪粉裝置的調(diào)風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于，所述吸風(fēng)管(4)總路上設(shè)置有第二管閥(42)，所述吸風(fēng)管(4)支路上設(shè)置有第三管閥(43)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效省粉鋪粉裝置的調(diào)風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于，所述吹風(fēng)口(15)和所述吸風(fēng)口(16)均沿刮刀(13)滑動(dòng)方向呈敞口布置，且平齊于所述成形幅面(11)的上表面。
8.一種基于權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的一種高效省粉鋪粉裝置的調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的調(diào)風(fēng)方法，其特征在于，包括以下步驟：
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的調(diào)風(fēng)方法，其特征在于，所述步驟s2包括：
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的調(diào)風(fēng)方法，其特征在于，獲取所述第一風(fēng)速儀(31)和所述第二風(fēng)速儀(32)檢測(cè)的風(fēng)速分別為v0和v1，則所述旁通管(5)的風(fēng)速為v3＝v0-v1；